2019 Fiscal Year Annual Research Report
糖ケミカルコンバージョンによる革新的機能性高分子環境材料の創出
| Project/Area Number |
18H05397
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 浩太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70377810)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
|
| Keywords | 高分子合成 / 高分子環境材料 / 植物由来バイオマス / 糖ケミカルコンバージョン / 二酸化炭素固定化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、天然の糖類の発酵や分解で豊富に得られるバイオマス資源に着目し、化学変換反応（ケミカルコンバージョン）により高分子原料であるビニル単量体構造（ビニルモノマー）へと誘導することで革新的機能性高分子材料群を創出することを目的とした。とくに、水溶性や耐熱性、光学活性など従来の石油化学品では入手困難な骨格をもつ天然由来物質に対して、有機合成や高分子合成（重合）反応で培ってきた技術を適応することで、汎用性のものから機能性のものまで、実用性の高い機能性高分子環境材料の創出を目指した。
本年度は以下の点に注力して研究を行った。
1) グリセロール由来の種々の機能性高分子材料開発と二酸化炭素固定化 これまでにグリセロールを原料としてケミカルコンバージョンによりビニルモノマー化・重合反応により高分子にできることを明らかにしつつあった。とくに、環状カーボネート化もしくは環状アセタール化を行い、脱水反応を経て対応するビニルカーボネートおよびビニルエーテル誘導体への変換が可能であることを見出した。今年度は、対応する石油由来化合物の重合反応性から、ビニルエーテルはカチオン重合により、ビニルカーボネートはラジカル重合によりそれぞれ主鎖にグリセロール由来の骨格をもつ高分子の合成反応について検討した。これにより、環状カーボネート由来の材料についてその特性を評価するとともに、超親水性材料やイオン導電材料としての可能性についても検討した。
２）フルフラールのケミカルコンバージョンと高耐熱性高分子材料開発 フルフラールの水素添加反応によって生じるテトラヒドロフルフリルアルコールを用い、上述のグリセロールと同様の脱水反応となるケミカルコンバージョンによりビニルエーテル骨格を有するモノマーへの誘導を明らかにし、その合成手法を確立するとともにリビングカチオン重合について明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までの予備検討において、若干遅れていたが重合実験がスムーズに進行したことから順調に結果がでつつある。次年度には結果をまとめ論文発表できる予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、天然の糖類の発酵や分解で豊富に得られるバイオマス資源に着目し、化学変換反応（ケミカルコンバージョン）により高分子原料であるビニル単量体構造（ビニルモノマー）へと誘導することで革新的機能性高分子材料群を創出することを目的としている。従来の石油化学品では入手困難な骨格をもつ天然由来物質に対して、有機合成や高分子合成反応で培ってきた技術を適応し、とくに、農業廃棄物など非可食のものから生産可能なグリセロールやフルフラールなどから実用性の高い機能性高分子環境材料を創生できることを明らかにする。そのためにより詳細な重合実験を実施していく予定である。
|
Research Products
(14 results)
